Arskama.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что можно сделать из игрушечного двигателя

Ультразвуковой двигатель

Ультразвуково́й дви́гатель (Ультразвуковой мотор, Пьезодвигатель, Пьезомагнитный двигатель, Пьезоэлектрический двигатель), (англ. USM — Ultra Sonic Motor, SWM — Silent Wave Motor, HSM — Hyper Sonic Motor, SDM — Supersonic Direct-drive Motor и др.) — двигатель, в котором рабочим элементом является пьезоэлектрическая керамика, благодаря которой он способен преобразовать электрическую энергию в механическую с очень большим КПД, превышающим у отдельных видов 90 %. Это позволяет получать уникальные приборы, в которых электрические колебания прямо преобразуются во вращательное движение ротора, при этом крутящий момент, развиваемый на валу такого двигателя столь велик, что исключает необходимость применения какого-либо механического редуктора для повышения крутящего момента. Также данный двигатель обладает выпрямительными свойствами гладкого фрикционного контакта. Эти свойства проявляются и на звуковых частотах. Такой контакт является аналогом электрического выпрямительного диода. Поэтому ультразвуковой двигатель можно отнести к фрикционным электромоторам.

Содержание

  • 1 История создания и применения
  • 2 Конструкция
  • 3 Принцип работы линейного пьезодвигателя, работающего на периодическом зацеплении
  • 4 Принцип работы пьезодвигателя вращения, работающего на трении
  • 5 Преимущества пьезодвигателей
  • 6 Применение
  • 7 См. также
  • 8 Литература
  • 9 Ссылки
  • 10 Примечания

История создания и применения [ править | править код ]

В 1947 году были получены первые керамические образцы титаната бария и, уже с этого времени производство пьезоэлектрических моторов стало теоретически возможным. Но первый такой мотор появился лишь спустя 20 лет. Изучая пьезоэлектрические трансформаторы в силовых режимах, сотрудник Киевского политехнического института В. В. Лавриненко обнаружил вращение одного из них в держателе. Разобравшись в причине этого явления, он в 1964 году создаёт первый пьезоэлектрический мотор вращения, а вслед за ним и линейный мотор для привода реле [1] [2] . За первым мотором с прямым фрикционным контактом он создаёт группы нереверсивных моторов [3] с механической связью пьезоэлемента с ротором через толкатели. На этой основе он предлагает десятки конструкций нереверсивных моторов, перекрывающих диапазон скоростей от 0 до 10 000 об/мин и диапазон моментов вращения от 0 до 100 Нм. Используя два нереверсивных мотора, Лавриненко оригинально решает проблему реверса. Интегрально на валу одного мотора он устанавливает второй мотор. Проблему ресурса мотора он решает, возбуждая крутильные колебания в пьезоэлементе.

На десятилетия опережая подобные работы в стране и за рубежом, Лавриненко разработал практически все основные принципы построения пьезоэлектрических моторов, не исключив при этом возможность работы их в режиме генераторов электрической энергии.

Учитывая перспективность разработки, Лавриненко совместно с соавторами, помогавшими ему реализовать его предложения, он защищает многочисленными авторскими свидетельствами и патентами. В Киевском Политехническом институте создаётся отраслевая лаборатория пьезоэлектрических моторов под руководством Лавриненко, организуется первое в мире серийное производство пьезомоторов для видеомагнитофона «Электроника-552». В последующем, серийно производятся моторы для диапроекторов «Днепр-2», кинокамер, приводов шаровых кранов и др. В 1980 году издательство «Энергия» печатает первую книгу по пьезоэлектрическим моторам [4] , к ним появляется интерес. Начинаются активные разработки пьезомоторов в Каунасском политехническом институте под руководством проф. Рагульскиса К. М. [5] . Вишневский В. С., в прошлом аспирант Лавриненко, выезжает в Германию, где продолжает работу по внедрению линейных пьезоэлектрических моторов на фирме PHyzical Instryment. Постепенное изучение и разработка пьезоэлектрических моторов выходит за пределы СССР [6] . В Японии и Китае активно разрабатываются и внедряются волновые двигатели, в Америке — сверхминиатюрные двигатели вращения.

Конструкция [ править | править код ]

Ультразвуковой двигатель имеет значительно меньшие габариты и массу по сравнению с аналогичным по силовым характеристикам электромагнитным двигателем. Отсутствие обмоток, пропитанных склеивающими составами, делает его пригодным для использования в условиях вакуума. Ультразвуковой двигатель обладает значительным моментом самоторможения (до 50 % от величины максимального крутящего момента) при отсутствии питающего напряжения за счёт своих конструктивных особенностей. Это позволяет обеспечивать очень малые дискретные угловые перемещения (от единиц угловых секунд) без применения каких-либо специальных мер. Это свойство связано с квазинепрерывным характером работы пьезодвигателя. Действительно, пьезоэлемент, который преобразует электрические колебания в механические питается не постоянным, а переменным напряжением резонансной частоты. При подаче одного или двух импульсов можно получить очень маленькое угловое перемещение ротора. Например, некоторые образцы ультразвуковых двигателей, имеющие резонансную частоту 2 МГц и рабочую частоту вращения 0,2-6 об/сек, при подаче одиночного импульса на обкладки пьезоэлемента дадут в идеальном случае угловое перемещение ротора в 1/9.900.000-1/330.000 от величины окружности, то есть 0,13-3,9 угловых секунд. [7]

Одним из серьёзных недостатков такого двигателя является значительная чувствительность к попаданию в него твёрдых веществ (например песка). С другой стороны, пьезодвигатели могут работать в жидкой среде, например в воде или в масле.

Принцип работы линейного пьезодвигателя, работающего на периодическом зацеплении [ править | править код ]

На «гибкий» статор (тонкая биморфная пластина, чем тоньше пластина, тем больше амплитуда колебаний и тем ниже частота резонанса) «подаётся» переменное напряжение высокой частоты, которое вынуждает его производить ультразвуковые колебания, формирующие механическую бегущую волну, которая и толкает (зацепляет) расположенный рядом ротор. При движении влево толкатель — расклинивает, при движении вправо — заклинивает. На этом принципе работают все пьезоэлектрические моторы с толкателями. Увеличивая число толкателей можно создавать моторы с огромными пусковыми моментами.

Но если обычный электродвигатель можно сделать практически «на коленке», ультразвуковой двигатель с высоким КПД 80-90% без сложного оборудования создать нельзя. Всё же сделать ультразвуковой двигатель в домашних условиях возможно, но КПД не будет превышать 60%, для этого в качестве ротора можно взять шарикоподшипник и прижать к нему пьезопластину с согласованными размерами.

Ремонт электромоторчиков для игрушек. Как починить электрический мини моторчик.

Видео по этой теме:

Нередко случается так, что игрушка, моделька, которая работает от электрического моторчика ломается, и неисправным оказывается именно электромоторчик. Что делать если такое случилось, как подчинить маленький электродвигатель самому? Задача это в принципе не сложная. Обычно ломаются в таких двигателях наиболее уязвимые части. Давайте же в этой статье посмотрим, какими бывают основные неисправности в этих мини электрических моторах, и что делать при обнаружении той или иной поломки, дефекта.

Читать еще:  Чем открутить болты головки двигателя

Итак, ремонт электромоторчиков для игрушек начинается с нахождение конкретной неисправности. Самой распространённой поломкой таких моторов является место контакта щеток и контактного барабана ротора (движущейся части электродвигателя). Именно эти самые щётки со временем стираются, подгибаются, отходят на некоторое расстояние (не доставая до ротора мини моторчика). После снятие крышки у электромотора сначала смотрим на состояние этих щёток (в моторчиках для игрушек они сделаны из металла, реже из графита). Если видим, что явно с этими щетками что-то не в порядке, исправляем дефект.

Также электромоторчик для игрушек может не работать если его контакты на контактном барабане ротора сильно сместились со своего нормального (ровного, равноудаленного) положения. Бывает даже, что они касаются друг друга, чего точно не должно быть (происходит замыкание обмоток электрического моторчика на роторе). Если это произошло, аккуратно подгибаем контакты на свое нормальное положение. Может быть так, что между этими контактами попался мусор, проводящий ток (маленький кусочек провода, металлическая стружка, притянутая постоянным магнитом и т.д.). Опять же будет короткое замыкание обмоток электромоторчика, что спровоцирует его неисправность. Если нашли мусор, удаляем его.

Менее распространенной, но всё же также встречаемой неисправностью бывает случаи, когда постоянный магнит (что стоит на статоре электромоторчика по сторонам, внутри) смещается относительно своего нормального положения. Это приводит к заклиниванию ротора электрического моторчика. Естественно нужно просто вытащить магнит и снова ровно поставить его на то место, где он должен быть. Такое встречается с новыми Китайскими моторчиками, поскольку в них постоянные магниты крепятся специальной пружиной, что при сильном ударе двигателя может просто вызвать смещение магнитов.

При ремонте электромоторчиков вы также можете обнаружить, что между щетками электродвигателя для игрушек и самыми выходными контактами (что выходят наружу мотора) нет электрического контакта. Он может быть прерван на крышке (внутри), на которой крепятся щетки и контакты. Сначала для уверенности прозвоните тестером, и убедитесь, что контакта нет, а после уже принимайте меры по устранению этого дефекта.

Как не получить штраф за прогулку на гидроцикле

Кататься на аквабайке можно только днём, с правами и в спасательном жилете

Летом на побережье курортных городов открывается большое количество пунктов проката, которые предлагают отдыхающим с ветерком погонять на водных скутерах. Популярность такого транспорта так велика, что многие россияне покупают гидроциклы и возят их с собой в путешествия, тестируя на встреченных реках и озёрах. Между тем гидроциклы нельзя использовать где вздумается. Какие ограничения существуют для водных байков, разбиралась «Парламентская газета».

Питерские каналы не для гонок

Власти Санкт-Петербурга намерены запретить катание на гидроциклах в акватории Невы в историческом центре города. Соответствующий проект постановления городского правительства опубликован на сайте Смольного и сейчас проходит антикоррупционную экспертизу, которая должна завершиться до 9 августа.

Документ вносит поправки в правила пользования водными объектами для плавания на маломерных судах, к которым относятся небольшие катера, моторные и вёсельные лодки, яхты и гидроциклы. И именно последним хотят запретить появляться на участке акватории Невы, ограниченной Литейным, Сампсониевским, Тучковым и Благовещенским мостами.

Как рассказал «Парламентской газете» председатель правления Национальной ассоциации маломерного судоходства Алексей Смирнов, по действующим правилам скорость маломерных судов на реках и каналах Северной столицы ограничена 5-8 километрами в час, при этом гидроциклы способны разгоняться до 200 километров в час, что представляет повышенную опасность для судоходства.

«Из-за высокой скорости от водителя скутера требуются определённая концентрация внимания и опыт, чтобы не столкнуться с другими судами. Плюс в стеснённых акваториях, на небольших речках, особенно с гранитными берегами гидроцикл может вызвать большую волну, способную перевернуть небольшие прогулочные лодочки и катера, облюбованные туристами», — пояснил эксперт.

Он добавил, что предложенные властями меры безопасности вполне оправданны, а любители покататься на водном мотоцикле в Петербурге могут сделать это в Финском заливе и даже на Неве, но за пределами центра.

На пляж с правами

С 1 января этого года на всех пляжах России запретили размещать пункты проката лодок, катамаранов и гидроциклов в зоне купания отдыхающих. Это не значит, что прокатчики сразу испарились, просто они обзавелись обособленными территориями, очерченными «поплавковой разметкой». Пересекать её на аквабайке запрещено.

Ещё одно ограничение: взять напрокат водный мотоцикл смогут только лица, которые имеют удостоверения на право управления им. В противном случае оштрафуют как владельца прокатного пункта, так и клиента. Согласно статье 11.8 КоАП, управление маломерным судном без прав или передача управления им лицу, не имеющему удостоверения судоводителя, грозит штрафом от 10 до 15 тысяч рублей.

Помимо прав на водный байк, у владельца должно быть и свидетельство о его регистрации в Государственной инспекции по маломерным судам МЧС России.

Существует четыре основных параметра, любой из которых делает необходимой регистрацию маломерного судна:

  • мощность его мотора составляет более 10,8 лошадиных сил (до 8 кВт для электродвигателей);
  • масса превышает 200 килограммов;
  • оно рассчитано на посадку 12 человек и более;
  • его длина превышает 9 метров.

Если кому-то покажется, что его компактный гидроцикл не подходит под эти критерии, то нужно заглянуть в его паспортные данные: как правило, мощность двигателя таких игрушек начинается от 90 «лошадок», поэтому поход в ГИМС обязателен. За управление незарегистрированным маломерным судном предусмотрен штраф от 15 до 20 тысяч рублей.

Трезвым и в жилете

Отдельное внимание инспекторы ГИМС уделяют использованию спасательных жилетов, которые должны полностью подходить конкретному человеку с учётом его антропометрических особенностей. Жилеты следует носить всем пассажирам маломерного судна, иначе штраф — от трёхсот до пятисот рублей.

Читать еще:  Автосигнализация заблокировала двигатель что делать

И, конечно, к управлению маломерным судном не допускаются нетрезвые люди. Согласно статье 11.9 КоАП, нарушителя оштрафуют на 1,5-2 тысячи рублей и спишут на берег — лишат права управления судном на срок от одного года до двух лет.

Читайте также:

Как рассказал «Парламентской газете» член Комитета Госдумы по законодательству и госстроительству Вячеслав Лысаков, ловить пьяных на гидроциклах сейчас некому, так как инспекторов на воде очень мало.

«На дорогах по вине пьяных водителей гибнет гораздо больше людей, тем не менее контроль за водными байкерами необходимо усилить», — подчеркнул депутат.

Не мешать большим судам

Глава Национальной ассоциации маломерного судоходства Алексей Смирнов также напомнил, что аквабайки можно использовать только в светлое время суток при видимости более пяти километров.

«Правилами плавания по внутренним водным путям также установлено, что все маломерные суда, в том числе и гидроциклы, не должны мешать судоходству больших судов», — рассказал эксперт.

Границы судового хода, которые не должны пересекать «маломерки», обозначены на реках и морях бакенами.

«Если маломерное судно не может идти вне судового хода, у него есть право войти в десятиметровую зону от края обозначенной границы», — пояснил Алексей Смирнов.

Пианист Денис Мацуев: «Я могу определить ноту двигателя самолета»

Автор фото, Eugene Evtukhov

По словам Дениса Мацуева, с усталостью ему помогает бороться сцена, на которой музыкант мгновенно получает заряд энергии

«Я знаю, что произойдет в этот день в 2022 году», — говорит российский пианист Денис Мацуев, описывая свой плотный график.

В прошлом году он отыграл 264 концерта, а в начале сентября выступил на ежегодном фестивале классической музыки Би-би-си Proms в Лондоне.

В интервью Русской службе Би-би-си музыкант рассказал о чувстве сцены, любви к родному Иркутску и о том, чем занимается в редкие свободные минуты.

«Меня лечит сцена»

Не могу сказать нет, когда меня приглашают на концерт.

Это сибирская черта. Поэтому у меня такой загруженный график. Если физически могу приехать на выступление, непременно делаю это.

Прийти в себя после долгих перелетов помогает сцена, которая обладает чудодейственным эффектом. Это место, где я черпаю энергию и вдохновение.

Автор фото, Eugene Voensky

«Перед артистом стоит нелегкая задача — передать через душу и нутро мысли, которые вложил композитор в произведение много лет назад», — говорит Денис Мацуев

Даже если неважно себя чувствую, достаточно выйти на сцену и тут же начинаю ощущать ее лечебное свойство. Я называю это «сценотерапией».

«Я могу играть музыку без рояля, глядя на ноты во время полета»

Я люблю самолеты. Это место, где я провожу большую часть времени.

В самолетах я научился спать и репетировать. Я могу играть музыку без рояля, глядя на ноты во время полета.

В определенный момент меня заинтересовал процесс взлета, посадки, скорости. Я могу определить ноту двигателя самолета. Например, Boeing при взлетной скорости 240 км/ч дает ноту ми-бемоль второй октавы.

Если слышу «ре» — немного волнуюсь, так как знаю, что эта нота здесь звучать не должна.

«Мой дом — Иркутск, и никак иначе»

Главным источником энергии для меня остается родной Иркутск, где я выступаю на фестивалях два раза в год.

Атмосфера в кругу близких людей, старых друзей, природа Байкала с ее воздухом, тайгой, кедром, сиренью и омулем — это допинг, который заряжает меня на полгода. Я не могу жить без этого.

Автор фото, Eugene Evtukhov

Общение в кругу близких друзей — неотъемлемая часть посещения Иркутска, куда музыкант приезжает два раза в год

По моей инициативе был создан музыкальный фестиваль [«Звезды на Байкале»] в Иркутске, чтобы иметь возможность показать многочисленным друзьям-музыкантам уникальную красоту и энергетику края.

Здесь побывали самые знаменитые мэтры оркестра — Валерий Гергиев, Владимир Спиваков, Юрий Башмет и даже руководитель израильского симфонического оркестра Зубин Мета.

Каждый раз, когда ко мне приезжает известный музыкант, я веду его в настоящую русскую баню и лично отпариваю, после чего мы ныряем в холодный Байкал. Это стало ритуалом.

Байкал — это самое гениальное место на земле. Озеро мгновенно снимает усталость, невероятно заряжает.

«Сибирские пельмени в Нью-Йорке»

Я человек домашний. И ностальгический. С теплотой вспоминаю время в Иркутске, где я жил до 15 лет, пока мы с семьей не переехали в Москву.

  • Дирижер Петренко: Шостакович слушается как триллер
  • Стравинский в Южной Африке: как музыка победила апартеид
  • Гергиев о прочтении Вагнера и мире на Кавказе
  • С кем вы, мастера культуры: доверенные лица Путина о деле Серебренникова

В Иркутске у меня сохранилась квартира, где все осталось как прежде: от детских игрушек до кровати с периной, на которой я засыпаю за пару секунд.

Для меня сибиряки — отдельная национальность, непохожая на другие. Где бы я ни играл — в Нью-Йорке или в Лондоне, если ко мне после концерта подходит незнакомый человек и говорит, что он из Сибири, и тем более из Иркутска, то сразу становится для меня родным.

Автор фото, Eugene Evtukhov

В перерывах между выступлениями Денис играет в футбол

Очень люблю сибирскую кухню. Знаменитые шаньги [сибирские пироги] с брусникой и черемухой, пельмени.

Помню, в одно из выступлений в Нью-Йорке я проснулся и увидел перед собой тарелку сибирских пельменей. Сразу не понял, в чем дело.

Оказалось, что родители захотели сделать мне сюрприз, сбегали в магазин и налепили пельменей по традиционному рецепту. Что может быть теплее таких поступков родных людей?

«В газетах писали, что мы завоевали НАТО»

Своим переездом в Москву я обязан организации «Новые имена» и ее руководителю Иветте Николаевне Вороновой, которая в начале 90-х ездила по всей России в поисках молодых талантов.

Читать еще:  Все схемы авто двигателей

Иветта Николаевна не имела отношения к музыке, но обладала сильным чутьем и даром предвидения — что из молодых ребят, или «моих кисок «, как она нас называла, вырастут настоящие артисты. Она не ошиблась. Большинство моего поколения из «Новых имен» стали известными музыкантами.

Автор фото, Новые Имена

С программой «Новые Имена» Денис Мацуев посетил более 40 стран, а теперь он сам помогает юным талантам

С программой мы объездили около 40 стран, побывали в культурных и политических центрах.

Мы несколько раз выступали в Организации Объединенных Наций в Нью-Йорке. У нас фактически был абонемент к папе римскому Иоанну Павлу II, где мы давали концерты раз шесть. Организация ЮНЕСКО в Париже стала для меня второй семьей, где я выступаю послом доброй воли.

В штаб-квартире НАТО мы побывали в 1993 году. Только представьте себе: приехали такие шкеты и поселились в семьях натовских генералов.

В начале каждого концерта мы исполняем ритуал: разжигаем свечу внутри чаши из гжели, которая символизирует семейный очаг.

Помню, как свечу разжигал почетный гость концерта, генеральный секретарь НАТО Манфред Вернер.

Автор фото, Eugene Evtukhov

«На любом концерте в России половина зрительского зала — молодые ребята, в то время как в Англии и Европе это люди за 50»

На следующий день брюссельские газеты пестрили заголовками: «Русские завоевали НАТО»- с фотографией молодых музыкантов на сцене, на что Вернер ответил: «Против такого завоевания мы не против».

Миссия выпускников «Новых имен» и моя лично — помочь новому поколению талантливых ребят. Это завет Иветты Николаевны. Речь идет не только о музыкальных уроках — важна человеческая помощь, воспитание.

Неважно где мы живем — в России, Японии или Австралии, мы съезжаемся со всего мира, чтобы дать мастер-классы новому поколению талантов.

«В России на концерты ходит молодежь»

У меня часто спрашивают: что вы можете сказать хорошего о России за последние двадцать лет?

Я считаю — это рождение нового поколения публики, которая посещает концерты классической музыки, чего нет в большинстве стран мира.

Автор фото, Новые Имена

Своей миссией музыкант считает помощь молодому поколению талантливых ребят со всей России

На любом концерте в России половина зрительского зала — молодые ребята, в то время как в Англии и Европе это люди за 50.

На этот показатель обращают внимание европейские фестивали музыки, которые задаются вопросом — что будет через 15 лет?

«На ритуалы перед концертом у меня нет времени»

У меня нет ритуала перед выступлением. Это невозможно, учитывая, что иногда вбегаешь на сцену за пару минут до начала концерта.

  • Исследование: поп-музыка унижает достоинство пожилых людей

Бывает, что теряется багаж, как это случилось в Лондоне. Я тогда играл с Большим симфоническим оркестром имени Чайковского в Кадоган-холле. Помню, как вбежал в зал без багажа и на нервах. Меня встретил спокойный маэстро Федосеев со словами «Не волнуйтесь, все будет хорошо».

Тут же нашлась белая рубашка, у кого-то из оркестра одолжили бабочку, из ниоткуда появились носки и лаковые ботинки. Спустя несколько минут я уже выступал перед многотысячной аудиторией, которая даже не подозревала, что произошло. Это был один из лучших концертов сезона.

«Я чувствую зал с первых секунд»

Каждое выступление — это импровизация. На сцене происходит волшебство. Перед артистом стоит нелегкая задача — передать через душу и нутро мысли, которые вложил композитор в произведение много лет назад. Это большая ответственность.

Классическая музыка — это терапия. Возможность отойти от плохих новостей, сыплющихся из интернета, или неприятностей в семье. Это очищение от мирового безумства.

Во время выступления я чувствую зал с первых секунд. Управлять зрителями — это искусство. Это состояние, которое вводит в транс. Особенно во время пауз, когда ощущаешь мертвую тишину многотысячного зала. В такие моменты чувствуешь, насколько установлен контакт с публикой. И дело здесь не в криках «Браво» или аплодисментах.

Автор фото, Eugene Evtukhov

Денис Мацуев с индийским дирижером Зубином Метой в Иркутске

Для меня играть сонату Шуберта или посвящение Шумана — это делиться личным чувством, как с близким человеком. Каждый зритель на протяжении двух часов концерта должен стать этим близким человеком. Ты должен добиться этого.

Родители научили меня черпать из критики то, что поможет измениться к лучшему. А не просто слушать лесть или критику ради критики. Поэтому я всегда общаюсь с людьми, которые говорят правду.

Главный критик для меня — это папа и публика. Папа — это мой педагог, который с трех лет сидит со мной за инструментом. Критикует меня нещадно и беспощадно. Родители знают мои возможности.

«В свободное время я играю в футбол»

График моих выступлений распланирован на следующие пять лет. Я знаю, что произойдет в этот день в 2022 году.

Когда у меня есть свободное время, я играю в футбол. Даже недавно получил небольшую травму. В Москве есть команда актеров и музыкантов, играем против ветеранов футбола.

У нас происходит серьезная мужская борьба, хоть мы и понимаем, что стоит быть осторожнее, всем нужно выходить на сцену.

Автор фото, Denis Matsuev

«В самолетах я научился спать и репетировать. Я могу играть музыку без рояля, глядя на ноты во время полета», — говорит Денис Мацуев

Я не отдыхаю. Мне сложно представить себя лежащим неделю на пляже. По складу темперамента я не могу сидеть на одном месте, поэтому отдых — это скорее всего движение, спорт, путешествие.

Конечно, если нет концерта, что бывает крайне редко.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector